ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И СОСТАВ ПЛАЗМЫ В СМЕСЯХ HCl С ИНЕРТНЫМИ (Ar, He) И МОЛЕКУЛЯРНЫМИ (H2, Cl2, O2) ГАЗАМИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Мурин Дмитрий Борисович

• Мурин Дмитрий Борисович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Мурин Дмитрий Борисович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Место и роль плазменных процессов в технологии микро- и наноэлектроники9

1.2. Применение плазмы галогенводородов для травления металлов и

полупроводников

1.3. Стационарные параметры и состав неравновесной низкотемпературной плазмы HCl

1.4. Спектры излучения плазмы HCl. Спектральный контроль состава

плазмы

1.5. Заключение. Постановка задачи

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Экспериментальная установка

2.3. Измерения температуры нейтральных невозбужденных частиц

2.4. Измерения осевой (E) и приведенной (E/N) напряженности

электрического поля

2.5. Спектральные измерения

2.6. Моделирование плазмы

2.7. Погрешности экспериментов и расчетов

ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРЫ ПЛАЗМЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В БИНАРНЫХ СМЕСЯХ HCl+Ar, He, H2, Cl2, O2

3.1. Экспериментальное исследование электрофизических параметров

плазмы смесей HCl+Ar, He, H2, Cl2, O2

3.2. Моделирование плазмы смесей HCl+Ar, He, H2, Cl2, O2

3.3. Заключение

ГЛАВА 4. СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ В ПЛАЗМЕ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ HCl-Ar, He, H2, Cl2, O2

4.1. Спектры излучения плазмы индивидуальных газов

4.2. Эмиссионные спектры и интенсивности излучения нейтральных частиц в плазме смесей НС1+Аг, Не, Н2, С12,

4.3. Кинетика гетерогенной гибели атомов и концентрации нейтральных частиц в

плазме смесей НС1-Аг, Не, Н2, С12,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И СОСТАВ ПЛАЗМЫ В СМЕСЯХ HCl С ИНЕРТНЫМИ (Ar, He) И МОЛЕКУЛЯРНЫМИ (H2, Cl2, O2) ГАЗАМИ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Неравновесная низкотемпературная плазма галогенводородов (HX, где X = Cl, Br или I) находит широкое применение при производстве изделий интегральной микро - и наноэлектроники в процессах очистки и структурирования поверхности полупроводниковых пластин и различных функциональных слоев. Основными преимуществами хлористого водорода перед другими, используемыми для аналогичных целей, хлорсодержащими газами (Cl2, BCl3, CF2Cl2) являются: 1) низкие степени диссоциации HCl, способствующие получению анизотропного профиля травления; 2) возможность сочетания эффектов двухканального химического взаимодействия в системе «плазма-твердое тело» с участием атомов хлора и водорода; и 3) отсутствие высаживания твердых продуктов плазмохимических реакций на поверхностях, контактирующих с плазмой.

Характерной чертой современной технологии плазменного травления является использование двухкомпонентных газовых смесей, сочетающих активный газ, например HCl, с функциональной добавкой инертного или молекулярного компонента. В таких системах, начальный состав смеси является дополнительным инструментом регулирования параметров плазмы и концентраций активных частиц. В предшествующих работах, при моделировании плазмы бинарных смесей HCl+Ar, He, H2, O2 и Cl2 [1 - 4] было показано, что варьирование начального состава смеси при постоянных внешних параметрах разряда влияет (в ряде случаев - не аддитивно и не линейно) на кинетику плазмохимических процессов через изменение энергетического распределения электронов в плазме, их средней энергии и концентрации. Основным недостатком упомянутых работ является слабая экспериментальная база, не позволяющая сделать однозначного вывода об адекватности использованных моделей и, как следствие, о надежности полученных данных по электрофизическим параметрам и составу плазмы в смесях переменного начального состава. Поэтому многие вопросы, касающиеся взаимосвязей между начальным составом смеси, внутренними электрофизическими характеристиками

плазмы и концентрациями активных частиц до сих пор остаются открытыми. Наиболее критичной здесь является неопределённость информации по кинетике и концентрациям атомов хлора и водорода, которые обеспечивают основные эффекты химического взаимодействия плазмы с обрабатываемым материалом. Это и обуславливает главные трудности в разработке и оптимизации плазмохимических технологий с использованием хлористого водорода.

Цель и задачи работы. Выявление кинетических закономерностей и механизмов сложных (многосканальных, многостадийных) физико-химических процессов, формирующих стационарные электрофизические параметры и концентрации активных частиц в неравновесной газоразрядной плазме бинарных смесей HQ+Ar, Не, Н2, O2 и 02 переменного начального состава. Работа выполнялась по следующим направлениям:

1) Экспериментальное исследование электрофизических параметров плазмы (температура газа Т, приведенная напряженность электрического поля Е/Ы) в индивидуальных газах и смесях различного начального состава.

2) Моделирование плазмы в смесях различного начального состава с целью получения данных по энергетическим распределениям электронов, интегральным характеристикам электронного газа, константам скоростей процессов при электронном ударе, стационарным концентрациям нейтральных и заряженных частиц.

3) Экспериментальное исследование спектров излучения плазмы в индивидуальных газах и смесях различного начального состава. Установление взаимосвязей между интенсивностями излучения и концентрациями соответствующих невозбужденных частиц. Выявление факторов, обеспечивающих согласие относительных изменений концентраций атомов по результатам спектральных измерений и моделирования плазмы.

Научная новизна работы. В ходе выполнения работы получены следующие новые результаты:

1) Впервые проведено сравнительное исследование влияния начального состава смесей HCl+Ar, He, H2, O2 и Cl2 на электрофизические параметры плазмы тлеющего разряда постоянного тока. Установлено, что максимальные изменения приведенной напряженности электрического поля, функции распределения электронов по энергиям (ФРЭЭ) и концентрации электронов (пе), вызванные вариацией начального химического состава, имеют место в смесях HCl+Ar, He. Найдено, что в системах HCl+H2, O2, Cl2 аналогичные эффекты выражены значительно слабее в силу близкой эффективности каналов потерь энергии электронов в процессах колебательного и электронного возбуждения исходных молекул.

2) Проведено детальное исследование спектров излучения плазмы в смесях HCl+Ar, He, H2, O2 и Cl2 различного начального состава. Показано, что при варьировании доли второго газа в смеси с HCl корреляции между измеренными интенсивностями излучения (/) и концентрациями невозбужденных частиц оказываются зависящими от условий возбуждения.

3) Впервые найдено, что моделирование плазмы в предположении о постоянстве вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов хлора (yc) и водорода (ун) не обеспечивает ожидаемых корреляций между расчетными концентрациями атомов (пнс1) и приведенными интенсивностями их излучения для смесей с разным начальным составом. Установлено, что достижение такого согласия возможно в случае противоположного изменения yc и ун в пределах порядка величины и более при 0-80% Ar, He, H2, O2 или Cl2 в смеси с HCl.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в развитие теории плазмохимии, в части кинетики и механизмов химических процессов в неравновесной газоразрядной плазме. Результаты работы могут найти практическое применение для разработки новых и оптимизации существующих процессов плазмохимического травления и очистки поверхности полупроводниковых пластин и различных функциональных слоев в технологии интегральной микро- и наноэлектроники.

Методология и методы исследования. Для достижения целей работы использовался комплексный подход, сочетающий экспериментальное исследование и математическое моделирование плазмы. В качестве основных экспериментальных методов выступали диагностика плазмы зондами Лангмюра и оптическая эмиссионная спектроскопия. Алгоритм самосогласованного моделирования плазмы базировался на совместном решении кинетического уравнения Больцмана, уравнений химической кинетики нейтральных и заряженных частиц и уравнения электропроводности.

Положения, выносимые на защиту:

- Результаты экспериментального исследования (температура газа, приведенная напряженность электрического поля) и самосогласованного моделирования (ФРЭЭ, интегральные характеристики электронного газа, константы скоростей процессов при электронном ударе, концентрации нейтральных и заряженных частиц) плазмы смесей НС1+Аг, Не, Н2, 02 и С12 различного начального состава.

- Анализ механизмов физико-химических процессов, формирующих стационарные электрофизические параметры и концентрации нейтральных невозбужденных и заряженных частиц в плазме смесей НС1+Аг, Не, Н2, 02 и С12 различного начального состава.

- Результаты оптико-спектральной диагностики плазмы смесей НС1+Аг, Не, Н2, 02 и С12. Выявленные взаимосвязи интенсивностей излучения и концентраций атомов. Найденные зависимости вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов от начального состава плазмообразующих смесей.

Степень достоверности и апробация результатов работы. Высокая достоверность результатов работы обеспечивается использованием фундаментальных физических теорий, надежных физико-химических методов исследований, а также верификацией получаемых результатов при сопоставлении данных диагностики и моделирования плазмы. Основные положения и выводы диссертационной работы были представлены и обсуждены на XXXVIII Международной конференции по физике плазмы и УТС (Звенигород, 2011), VI Международном симпозиуме

по теоретической и прикладной плазмохимии КТАРС-2011 (Иваново, 2011), Международной конференции микро и наноэлектроника - 2012 (Звенигород, 2012), II Всероссийской молодежной конференции «Успехи химической физики» (Черноголовка, 2013), VII Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии КТАРС-2014 (Иваново, 2014).

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Место и роль плазменных процессов в технологии микро- и

наноэлектроники

Стремительное развитие технологии интегральной электроники во второй половине 20 века привело к необходимости поиска альтернатив жидкостным методам размерного структурирования (травления) и очистки поверхностей металлов и полупроводников. Причиной этого явилось то, что при возрастающей степени интеграции элементов интегральных микросхем (ИМС), увеличении плотности упаковки элементов и снижении их физических размеров методы жидкостного травления перестали соответствовать предъявляемым требованиям по анизотропии травления и селективности по отношению к органическим фоторезистив-ным маскам [5, 6]. В результате, жидкостные методы были постепенно вытеснены «сухими» технологиями, основанными на использовании неравновесной низкотемпературной газоразрядной плазмы [5, 7].

Термин плазма был введен в употребление Тонксом и Ленгмюром в 1929 г. при изучении колебаний в электрических разрядах [8-10]. В современной физике и химии под плазмой понимается частично ионизированный газ, находящийся в состоянии квазинейтральности, то есть имеющий нулевой суммарный электрический заряд. В состав плазмы входят свободные носители положительного и отрицательного заряда (электроны и ионы), а также нейтральные частицы (атомы, молекулы и радикалы), которые могут находиться как в основном, так и в различных возбужденных (вращательных, колебательных, электронных) состояниях. Концентрация заряженных частиц в плазме может достигать величин, характерных

17 3

для металлических проводников (~ 10 см-) [8, 9, 11].

Низкотемпературная газоразрядная плазма представляет собой слабоиони-

с -5 о 1 л л

зованный газ (а ~ 10- -10- , п ~ 10-10 см- , где а - степень ионизации, п -

1 3

концентрация ионов) при пониженных (10- -10 Па) давлениях [12, 13]. Существование такой плазмы поддерживается за счет внешнего источника постоянного (разряд постоянного тока) или переменного (ВЧ и СВЧ разряды) электромагнит-

ного поля. Основным свойством низкотемпературной газоразрядной плазмы является ее неравновесность, проявляющаяся в существенном (более чем на два порядка величины) различии средней энергии электронов (1-10 эВ) и атомов, моле-

2 3

кул и ионов (10- —10" эВ). Это связано с тем, что электроны, как наиболее легкие из заряженных частиц, легко отбирают энергию внешнего поля, однако неспособны эффективно перераспределять ее при столкновениях с «тяжелыми» частицами в силу своей малой массы. Именно неравновесная активация отдельных стадий химического взаимодействия и, как следствие, получение высоких выходов целевых продуктов, недостижимых в равновесных условиях, определяет привлекательность плазмы для различных химических приложений [14—16].

Основной областью применения плазменных процессов в современной технологии микро- и наноэлектроники является травление поверхностей полупроводниковых пластин и функциональных слоев различной природы. Под термином «плазменное травление» понимают контролируемое удаление материала с поверхности подложек под воздействием энергетически и химически активных частиц плазмы. К первым обычно относят ионы, электроны и нейтральные возбужденные частицы в метастабильных состояниях, а ко вторым — атомы и радикалы, образующиеся при диссоциации молекул плазмообразующего газа [10, 11, 17—19]. В зависимости от типов активных частиц, обеспечивающих взаимодействие плазмы с обрабатываемым материалом, процессы плазменного травления подразделяются на три группы [12, 18, 19] (рис. 1.1.1):

1) Плазмохимическое травление (ПХТ) - процесс, при котором удаление поверхностных слоев материала происходит в результате химических реакций активных частиц, сопровождающихся образованием газообразных при данных условиях продуктов. Основными частицами, участвующими в процессе плазменного травления и влияющими на него, являются свободные атомы, радикалы, ионы и электроны.

2) Ионно-плазменное травление (ИПТ) представляет собой процесс, при котором удаление материала с поверхности происходит только в результате физиче-

ского распыления, причем последнее осуществляется ионами, химически не реагирующими с обрабатываемым.

3) Реактивное ионно-плазменное травление (РИПТ) сочетает совместное воздействие физического распыления и химических реакции, в том числе и реакций химически активных ионов. В настоящее время РИПТ является наиболее перспективным методом для размерного травления, так как обеспечивает возможность гибкого регулирования выходных параметров процесса за счет изменения вкладов физического и химического взаимодействия [18].

а) б) в)

Рис. 1.1.1 Механизмы процессов ПХТ (а), ИПТ (б) и РИПТ (в).

Характерной чертой современной технологии плазменного травления является использование двух- и более компонентных газовых смесей, сочетающих активный газ с функциональной добавкой инертного или молекулярного компонента [17-20]. В таких системах реализуется комплексное воздействие плазмы на обрабатываемый материал с участием нескольких типов активных частиц и, как следствие, с одновременной реализацией нескольких каналов физического и/или химического взаимодействия. Так, например, в работах [12, 17, 18] было показано, что в смесях вида X + Аг, где Х - химически активный галогенсодержащий газ, имеет место улучшение анизотропии травления за счет увеличения ионной составляющей процесса. Кроме того, в многокомпонентных плазмообразующих системах начальный состав смеси является дополнительным инструментом регулирования параметров плазмы и концентраций активных частиц. Это открывает возможности гибкой настройки и оптимизации выходных параметров процесса.

1.2. Применение плазмы галогенводородов для травления металлов и

полупроводников

На начальных этапах развития технологии интегральной электроники, в качестве плазмообразующих сред для процессов размерного структурирования Б1, БЮ2, 8^4 и ряда металлов использовались фторсодержащие газы семейства фре-онов СхНуЕ2 (в частности, CF4 и SF6) и смеси на их основе [5, 6]. Эти газы в целом обеспечивали технологически приемлемые скорости взаимодействия, а также удовлетворяющего требованиям по разрешению, анизотропии и селективности для большинства известных маскирующих покрытий [17, 18, 19]. Дальнейшее развитие технологии и внедрение в технологический процесс новых материалов показало, что фторсодержащие среды имеют ряд существенных недостатков. Во-первых, применение фреонов без дорогостоящих устройств обезвреживания отходящих газов в составе плазмохимических установок отрицательно влияет на окружающую среду за счет разрушения озонового слоя атмосферы [18, 19]. Во-вторых, травление во фторуглеродной плазме всегда сопровождается высаживанием полимерной пленки на контактирующих с плазмой поверхностях и, как следствие, требует принятия дополнительных мер по предотвращению и/или удалению последствие полимеризации [12]. Это усложняет технологический процесс и делает его более затратным. И, в-третьих, существует большое количество материалов, обработка которых во фторсодержащей плазме существенно затруднена низкой летучестью образующихся фторидов [21]. К таким материалам относится большинство полупроводников групп Л11БУ1 и АШБУ (1пР, ОаЛБ и др.), а также металлы, применяемые для формирования межэлементных соединений и разводок в интегральных микросхемах (Си, Сг, А1, Аи, Pt и др.). Замена фторсодержащих газов на традиционные хлорсодержащие плазмообразующие среды, такие как СС14, ВС13, Б1С14 и С12, улучшает ситуацию, но не изменяет ее кардинально. Так, первые три из перечисленных газов также могут приводить к образованию твердых продуктов плазмохимических реакций, загрязняющих обрабатываемые поверхности

и стенки разрядной камеры. Свободный от этого недостатка молекулярный хлор отличается высокими степенями диссоциации в плазме [7, 12], что приводит к снижению анизотропии травления и, фактически, ограничивает возможности процесса по разрешению и минимальному размеру элементов. Таким образом, поиск оптимальных плазмообразующих сред для многих материалов, востребованных современной электроникой, до сих пор остается актуальной задачей.

Хорошей альтернативой традиционным фтор- и хлорсодержащим газам могут служить галогенводороды HBr [17, 18, 22-37] и HCl [38 - 45]. Отличительными особенностями этих газов являются: 1) отсутствие загрязнений рабочей камеры реактора и обрабатываемых подложек твердыми продуктами плазмохимиче-ских реакций; 2) лучшая равномерность травления благодаря удалению поверхностных окислов и углеродсодержащих загрязнений за счет химических реакций атомов водорода, и 3) преимущество в анизотропии процесса из-за низких степеней диссоциации исходных молекул. Плазма HBr и смеси на его основе нашли применение для травления Si [17, 18, 22 - 30], InP [31, 32], GaAs [33], GaN [34], гетероструктур на их основе [35], оксидов металлов и органо-силикатных стекол [36]. Так, в работах [22 - 25] отмечается, что плазма HBr обеспечивает лучшую анизотропию травления моно- и поликристаллического кремния, а также лучшую селективность по отношению к органическим фоторезистивным маскам. Кроме того, плазма HBr рассматривается как привлекательный инструмент травления меди [37]. В последнем случае, наблюдаются более высокие, по сравнению с плазмой HCl и Cl2, скорости травления из-за более рыхлой структуры слоя продуктов на обрабатываемой поверхности.

Число работ, посвященных различным аспектам применения плазмы HCl для травления металлов и полупроводников значительно меньше, чем для HBr. Кинетика и механизмы травления плазмой HCl исследовались для Cu [38- 40], Al [41], GaAs [42-44] и GaN [45]. В работе [40] проведено сравнительное исследование кинетики и механизмов травления меди в плазме Cl2 и HCl в условиях тлеющего разряда постоянного тока. Авторы отмечают, что в обеих системах процесс

травления описывается однотипными качественными закономерностями, а наблюдаемые количественные различия (рис. 1.2.1) согласуются с различиями плотностей потоков атомов хлора и положительных ионов.

Сообщается также, что в диапазоне температур 373-653 К реализуются два режима травления, различающиеся характером температурной зависимости скорости взаимодействия (рис. 1.2.2) и видом кинетических кривых. Для плазмы Cl2 при Т ~ 520-530 К происходит смена

механизма травления от диффузии ак-Рис. 1.2.1 Зависимость скоростей

травления Cu (фольга) от давления тивных частиц в слое пр°дукт°в реакции газа в плазме НО (1) и Cl2 (2). и/или десорбции продуктов (Еа = 0.19 эВ)

к химической реакции на поверхности, лимитируемой, в свою очередь, адсорбци-онно-десорбционными процессами (Еа = 0.85 эВ). Оба значения Еа ниже как теплоты испарения продуктов (1.6 эВ для Cu3Cl3 и 2.2 эВ для CuCl), так и соответствующей величины для газового травления меди в хлоре. В плазме HCl точка перегиба смещена в область высоких температур и соответствует Т ~ 600 K. Это может быть связано с меньшей эффективностью ионно-стимулированной десорбции продуктов взаимодействия, что требует увеличения вклада термической десорбции для протекания процесса в кинетическом режиме. В пределах высокотемпературного участка Еа = 0.87 эВ, что хорошо согласуется с величиной для плазмы Cl2. На низкотемпературном участке Еа = 0.09 эВ. Это значение близко к энергиям активации диффузионно-лимитируемого газового травления меди в хлоре (0.15-0.4 эВ).

20

15

10

20

40

60 P, Па

80

100

Рис. 1.2.2 Температурная зависимость скорости травления Cu в плазме Cl2 (а) и

HCl (б) при р = 50 Па, jp = 8.5х10-3 мА/см2.

В работе [41] проведено исследование механизмов травления Al в плазме Cl2 и HCl. Установлено, что при одинаковых внешних параметрах разряда и температуре образца скорость плазменного травления Al в HCl в 3-3.5 раза ниже аналогичных значений для плазмы Cl2 (рис. 1.2.3). Пока-Рис. 1.2.3 Зависимость скорости травления Al от давления газа без дополни- зано, что с ростом тока разряда и дав-

тельного нагрева образца (Т - 343 К): (1) ления газа скорость убыли массы об- плазма HCl, (2) - плазма Cl2. [41]

разца в обеих системах возрастает практически линейно. В экспериментах было найдено также, что температурные зависимости скоростей и вероятностей плазменного травления Al в Cl2 и HCl подчиняются закону Аррениуса. В области Т - 465-475 К происходит смена механизма травления (рис. 1.2.4), при этом значения Т в точке перегиба соответствуют температуре смены основного продукта реакции с Al2Cl6 на AlCl3. В пределах низкотемпературного участка (Т = 393-463 К) величина Еа для плазмы Cl2 очень близка к энергии активации травления не окисленного Al атомами хлора (~ 0.13 эВ). Однако низкие скорости и вероятности взаимодействия не позволяют рассматривать этот процесс в качестве лимитирующей стадии.

36.8

36.4

36.0

35.6

35.2

34.8

34.9

34.8

34.7

s 34.6

34.5

34.4

1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 1/T, 10-3 K-1

1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 1/T, Ю-3 K-1

Рис. 1.2.4 Температурные зависимости скоростей травления Al: а) в плазме

-э 9

хлора; б) в плазме хлороводорода при р = 20 Па, jp = 6*10- А/см .

В работе [44] проведено сравнительное исследование плазмохимическо-го травления GaAs в плазме Cl2 и HCl. Кинетические кривые травления (рис. 1.2.5), в пределах которого скорость травления зависит от времени процесса. По мнению авторов, это может быть связано с: 1) образованием на поверхности слоя адсорбированного хлора; 2) удалением слоя естественного окисла, который плохо реагирует как с молекулярным, так и с атомарным хлором; и 3) неравномерностью травления по площади. Скорости травления в хлорной плазме примерно в 3-4, раза выше, чем в плазме хлороводо-

Рис. 1.2.5 Кинетика травления

(а) и рода. Это хорошо согласуются с данными

зависимость скорости травления работы [46], где проводилось сравни-GaAs от N0 (б) в плазме Cl2 (1) и HCl

тельное исследование стационарных параметров и состава плазмы Cl2 и HCl при одинаковых внешних параметрах разряда. В частности, было установлено, что в

плазме хлора имеют место более высокие значения плотностей потоков атомов хлора (Гсг) и положительных ионов (Г+). Ввиду отсутствия зависимости эффективных вероятностей взаимодействия от величины Г+ авторы работы [46] предполагают, что основным механизмом травления является спонтанная химическая реакция в условиях малых степеней заполнения поверхностных активных центров продуктами взаимодействия. Еще одной особенностью травления GaAs в плазме HCl является меньшая шероховатость обработанной поверхности (рис. 1.2.6).

Рис. 1.2.6 АСМ изображение поверхности GaAs, обработанной в плазме Cl2 (а) и HCl (б) (ток 40 мА, время обработки 2 минуты).

Эффекты уменьшения шероховатости обработанной поверхности (т.н. полирующее травление) наблюдались и ранее при травлении GaAs в смесях хлорсо-держащих газов с водородом [20, 47]. Так, например, в работе [47] было показано, что шероховатость поверхности и профиль травления при использовании плазмы смеси CCl4/H2 значительно лучше, чем в чистом CCl4 (рис. 1.2.7). На основании этого, эффекты полирующего травления, наблюдаемые в плазме HCl, можно однозначно отнести к реакциям атомов водорода. Вероятно, в таких системах процесс травления идет не только через образование хлоридов галлия и мышьяка, но и через образование их гидридов. Летучести последних, в отличие от хлоридов, очень близки. Поэтому и удаление материала с поверхности в плазмообразующих системах, обеспечивающих образование атомов водорода, является более равномерным.

Ю ул

Рис. 1.2.7 Профиль травления GaAs в плазме: a) - CCl4, б) - CCl4/H2 [47].

Большое распространение в технологии плазменного травления получили бинарные газовые смеси на основе химически активного галогенсодержащего и инертного или молекулярного компонентов. Имеется большое число экспериментальных свидетельств немонотонного поведения скоростей травления различных материалов при изменении состава смеси в рамках постоянства общего давления плазмообразующего газа. В частности, для плазмы смеси С12/Аг немонотонное поведение скорости процесса (рис. 1.2.8 [48]) отмечалось при травлении Si [49, 50], Си [51], GaAs и GaSb [52 - 54], № и [55], [56] и И [57].

Многочисленные исследования параметров и состава плазмы смеси С12/Аг в электрических разрядах различной природы (например, [48 - 50]) позволяют заключить, что основным механизмом немонотонного поведения скорости травления здесь является совместное действие двух факторов: 1) увеличение степе-

Рис. О.8 Зависимость относительной ни диссоциации молекул С12 за счет скорости травления некоторых материалов

от состава смеси. 1 - GaAs в С12 - Аг (по- изменения средней энергии и кон-

лож. столб, 373 К), 2 - & в с12 - Аг (катод, центрации электронов, и 2) рост или 673 К), 3 - Си в С12 -Аг (полож. столб, 553

К), 4 - GaAs в С12 - Н2 (полож. столб, 393 немонотонный характер изменения К) [48].

плотности потока ионов на обраба-

тываемую поверхность. Последний эффект приводит к аналогичному изменению скорости ионно-стимулированной десорбции продуктов взаимодействия и доли свободных активных центров, способных присоединять атомы хлора. К сожалению, исследования кинетики и механизмов процессов плазмохимического травления в бинарных газовых смесях на основе HCl практически отсутствуют. Нам удалось обнаружить только одну работу [58], в которой было проведено исследование параметров плазмы и механизмов плазмохимического травления GaAs в смесях HCl-Ar и HCl-Cl2 в условиях тлеющего разряда постоянного тока. Установлено, что скорость травления GaAs в смеси HCl-Ar монотонно уменьшается с ростом содержания аргона (рис. 1.2.9) и при этом все экспериментальные точки удовлетворительно аппроксимируются линейными зависимостями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мурин Дмитрий Борисович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ефремов, А. М. Влияние добавок Ar и He на параметры и состав плазмы HCl / А. М. Ефремов, А. В. Юдина, В. И. Светцов // Теплофизика высоких температур. - 2012. - Т. 50. - № 1. - С. 1-9.

2. Ефремов, А. М. Электрофизические параметры и состав плазмы в смесях HCl-H2 / А. М. Ефремов, А. В. Юдина, В. И. Светцов // Микроэлектроника. - 2011. -Т. 40. - № 6. - С. 405-412.

3. Ефремов, А. М. Электрофизические параметры и состав плазмы в смесях HCl-Cl2 / А. М. Ефремов, А. В. Юдина, В. И. Светцов // Теплофизика высоких температур. - 2012. - T. 50. - № 6. - 746 с.

4. Ефремов, А. М. Электрофизические параметры и состав плазмы HCl-O2 / А. М. Ефремов, А. А. Давлятшина, В. И. Светцов. // Микроэлектроника. - 2012. - Т. 41. - № 6. - С. 399-408.

5. Tolliver, D. Plasma processing for VLSI / D. Tolliver, R. Nowicki, D. Hess; ed. N. Einspruch, D. Brown // VLSI Electronics: Microstructure Science. - 1984. - V. 8. pp. 1-24.

6. Abe, H. Developments of plasma etching technology for fabrication semiconductor devices / H. Abe, M. Yoneda, N. Fujiwara // Jap. J. App. Phys. - 2008. - V.47. - P. 1435-1455.

7. Орликовский, А. А. Проблемы плазмохимического травления в микроэлектронике / А. А. Орликовский, Д. И. Словецкий // Микроэлектроника. - 1987. - Т. 16. - № 6. - 497 с.

8. Goldston, R. J. Introduction to plasma physics IOP / R. J. Goldston, P. H. Rutherford. - Bristol: UK and Philadelphia: Institute of Physics Pub., 1995. - 491 p.

9. Bittencourt, J. A. Fundamentals of plasma physics / J. A. Bittencourt. - N. Y.: Springer-Verlad, 2004. - 680 p. - ISBN 0-387-20975-1.

10. Райзер, Ю. П. Физика газового разряда / Ю. П. Райзер - 3-е изд. перераб. и доп. - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2009. - 736 с. - ISBN 978-5-91559-019-8

11. Bellan, P. M. Fundamentals of plasma physics / P. M. Bellan. - N. Y.: Cambridge Univ. Press, 2006. - 628 p. - ISBN 0-521-82116-9.

12. Lieberman, M. A. Principles of plasma discharges and materials processing / M. A. Lieberman, A. J. Lichtenberg. - N. Y.: John Wiley & Sons Inc, 1994. - 450 p.

13. Полак, Л. С. Теоретическая и прикладная плазмохимия / Л. С. Полак, А. А. Овсянников, Д. И. Словецкий, Ф. В. Вурзель. - М.: Наука, 1975. - 304 с.

14. Семиохин, И. А. Элементарные процессы в низкотемпературной плазме: учеб. пособие / И. А. Семиохин; МГУ. - М., 1988. - 142 с. - ISBN 5-211-00116-8.

15. Семиохин, И. А Кинетика химических реакций: учеб. пособие / И. А. Семиохин, Б. В. Страхов, А. И. Осипов; МГУ. - М., 1995. 351 с. - ISBN 5-211-030516.

16. Словецкий, Д. И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме / Д. И. Словецкий. - М.: Наука, 1980. - 313 с.

17. Wolf, S. Silicon processing for the VLSI Era. Volume 1. Prosess technology / S. Wolf, R.N. Tauber. - N. Y.: Lattice Press, 2000. - 922 p. - ISBN 0-961-67216-1.

18. Киреев, В. Ю. Плазмохимическое и ионно-химическое травление микроструктур / В. Ю. Киреев, Б. С. Данилин, В. И. Кузнецов. - М.: Радио и связь, 1983. -128 с.

19. Sugawara, M. Plasma etching. Fundamentals and applications / M. Sugawara. - N. Y.: Oxford University Press Inc, 1992. - 304 p. - ISBN 0-198-56287-X.

20. Semura, S. Reactive ion etching of GaAs in CCl4/H2 and CCl4/O2 / S. Semura, H.Saitoh, K. Asakawa // J. Vac. Sci. Technol. - 1984. - V. 55. - № 8. - P. 31813185.

21 . Словецкий, Д. И. Гетерогенные реакции в неравновесной галогенсодержащей плазме. В кн. «Химия плазмы» / Д. И. Словецкий. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - Вып. 15. - 208 с.

22. Mahorowala, A. P. Etching of polysilicon in inductively coupled Cl2 and HBr discharges. I. Experimental characterization of polysilicon profiles / A. P. Mahorowala,

H. H. Sawin, R. Jones, A. H. Labun // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2002. - V. 20. - № 3. - P. 1055-1063.

23. Pearton, S. J. Temperature-Dependent Dry Etching Characteristics of III-V Semiconductors in HBr- and HI-Based Discharges / S. J. Pearton, F. Ren, C. R. Aber-nathy // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 1994. - V. 14. - № 2. - P. 131150.

24. Efremov, A. M. Comparative Study of HBr-Ar and HBr-Cl2 Plasma Chemistries for Dry Etch Applications / A. M. Efremov, Y. Kim, Hyun-Woo Lee, Kwang-Ho Kwon // Plasma Chem Plasma Process. - 2011. - № 31. - P. 259-271.

25. Cunge, G. Influence of reactor walls on plasma chemistry and on silicon etch pro duct densities during silicon etching processes in halogen-based plasmas / G. Cunge, M. Kogelschatz, N. Sadeghi // Plasma Sources Sci. Technol. - 2004. - № 13. - P. 522-530.

26. Shul, R. J. Handbook of advanced plasma processing techniques / R. J. Shul, S. J. Pearton. - Berlin: Springer, 2000. - 653 p. - ISBN 3-540-66772-5.

27. Layadi, N. An introduction to plasma etching for VLSI circuit technology / N. Layadi, J. I. Colonell, J. Lee // Bell Labs Technical Journal. - 1999. - V. 4. - P. 155-171.

28. Bestwick, T. D. Reactive ion etching using bromine containing plasmas / T. D. Bestwick, G. S. Oehrlein // Journal of Vacuum Science and Technology. A. - 1990. - V. 8. - P. 1696-1701.

29. Desvoivres, L. Sub-0.1 ^m gate etch processes: Towards some limitations of the plasma technology? / L. Desvoivres, L. Vallier, O. Joubert // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2000. - V. 18. - P. 156-165.

30. Song, Y. S. Nanometer-sized patterning of polysilicon thin films in a HBr/Ar plasma / Y. S. Song, Y. H. Byun, C. W. Chung // Appl. Chem. - 2003. - V. 7. - P. 161164.

31. Vicknesh, S. Etching characteristics of HBr-based chemistry on InP using inductively coupled plasma technique / S. Vicknesh, A. Ramam // J. Electrochem. Soc. -

2004. - V. 151. - P. C772-C780.

32. Lim, E. L. Inductively coupled plasma etching of InP with HBr/O2 chemistry / E. L. Lim, J. H. Teng, L. F. Chong, N. Sutanto // J. Electrochem. Soc. - 2008. - V. 155. -P. D47-D51.

33. Bouchoule, S. Anisotropic and smooth inductively coupled plasma (ICP) etching of III-V laser waveguides using HBr-O2 chemistry / S. Bouchoule, S. Azouigui, S. Gullet, G. Patriarche, L. Largeau // J. Electrochem. Soc. - 2008. - V. 155. - P. H778-H785.

34. Kim, D. W. A study of GaN etching characteristics using HBr-based inductively coupled plasmas / D. W. Kim, C. H. Jeong, H. Y. Lee, H. S. Kim, Y. J. Sung, G. Y. Yeom // Solid-State Electronics. - 2003. - V. 47. - P. 549-552.

35. Agarwala, S. Selective reactive ion etching of InGaAs/InAlAs heterostructures in HBr plasma / S. Agarwala, I. Adesida, C. Caneau, R. Bhat // Appl. Phys. Lett. -1993. - V. 62. - P. 2830-2832.

36. Vitale, S. A. Etching of organosilicate glass low-k dielectric films in halogen plasmas / S. A. Vitale, H. H. Sawin // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2002. - V. 20. - P. 651660.

37. Lee, S. Hydrogen bromide plasma-copper reaction in a new copper etching process / S. Lee, Y. Kuo // Thin Solid Films. - 2004. - V. 457. - P. 326-332.

38. Lee, S. A new hydrogen chloride plasma-based copper etching process / S. Lee, Y. Kuo // Jpn. J. Appl. Phys. - 2002. - V. 41. - P. 7345-7352.

39. Kuo, Y. A novel plasma-based copper dry etching method / Y. Kuo, S. Lee // Jpn. J. Appl. Phys. - 2000. - V. 39. - P. 188-190.

40. Ефремов, А. М. Кинетика и механизмы плазмохимического травления меди в хлоре и хлороводороде / А. М. Ефремов, С. А. Пивоваренок, В. И. Светцов // Микроэлектроника. - 2007. - Т. 36. - № 6. - С. 409-417.

41 . Ефремов, А. М. Кинетика и механизмы плазмохимического травления алюминия в хлоре и хлороводороде / С. А. Пивоваренок, А. В. Дунаев, А. М. Ефремов // Сборник трудов V Международного симпозиума по теоретической и

прикладной плазмохимии. ISTAPC-2008. - Иваново, ИГХТУ, 2008. - С. 197200.

42. Senga, T. Chemical dry etching mechanisms of GaAs surface by HCl and Cl2 / T. Senga, Y. Matsumi, M. Kawasaki // J. Vac. Sci. Technol. B. - 1996. - V. 14. - P. 3230-3238.

43. Saito, J. Effects of etching with a mixture of HCl gas and H2 on the GaAs surface cleaning in molecular-beam epitaxy / J. Saito, K. Kondo // J. Appl. Phys. - 1990. -V. 67. - P. 6274-6280.

44. Ефремов, А. М. Кинетика и механизмы плазмохимического травления GaAs в хлоре и хлороводороде / А. В. Дунаев, С. А. Пивоваренок, О. А. Семенова, С. П. Капинос, А. М. Ефремов, В. И. Светцов // Физика и химия обработки материалов. - 2010. - № 6. - С. 42-46.

45. Ping, A. T. Study of chemically assisted ion beam etching of GaN using HCl gas / A. T. Ping, I. Adesida, M. A. Khan // Applied physics letters. - 1995. - V. 67. - №. 9. - P. 1250-1252.

46. Efremov, A. M. A comparative study of plasma parameters and gas phase compositions in Cl2 and HCl direct current glow discharges / A. M. Efremov, V. I. Svettsov, D. V. Sitanov, D.I .Balashov / Thin Solid Films. - 2008. - V. 516. - P. 3020-3027.

47. Semura, S. Hydrogen mixing effect on reactive ion etching of GaAs in chlorine-containing gases / S. Semura, H. Saitoh // J. Vac. Sci. Technol. - 1984. - V.A(2). -P. 474.

48. Ефремов, А. М. Параметры плазмы и травление материалов в смесях хлора с инертными и молекулярными газами / А. М. Ефремов, В. И. Светцов // Материалы 9 Школы по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. -Иваново, 1999. - С. 89-101.

49. Efremov, A. M. On mechanisms of argon addition influence on etching rate in chlorine plasma / A. M. Efremov, Dong-Pyo Kim , Chang-Il Kim // Thin Solid Films. -2003. - № 435. - P. 232-237.

50. Врублевский, Э. М. Релаксационные процессы и скорость травления монокремния в смеси Ar-Cl2 / Врублевский Э. М., Гусев А. В., Жидков А. Г. // Труды ФИАН. - 1989. - Вып.10. - С.3-7.

51. Jang, K. H. Etching of Copper Films for Thin Film Transistor Liquid Crystal Display using Inductively Coupled Chlorine-Based Plasmas // K. H. Jang, W. J. Lee, H. R. Kim, G. Y. Yeom // Japanese Journal of Applied Physics. - 2004. - V. 43. - № 12. - P. 8300-8303.

52. Hahn, Y. B. Effect of inert gas additive species on Cl< sub> 2</sub> high density plasma etching of compound semiconductors: Part I. GaAs and GaSb / Y. B. Hahn, D. C. Hays, H. Cho, K. B. Jung, C. R. Abernathy, S. J. Pearton, R. J. Shul // Applied surface science. - 1999. - V. 147. - №. 1. - P. 207-214.

53. Shul, R. J. Plasma-induced damage of GaAs pn-junction diodes using electron cyclotron resonance generated Cl2/Ar, BCl3/Ar, Cl2/BCl3/Ar, and SiCl4/Ar plasmas / R. J. Shul, M. L. Lovejoy, D. L. Hetherington, D. J. Rieger, J. F. Klem, M. R. Mel-loch // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 1995. - V. 13. - №. 1. - P. 27-33.

54. Vodjdani, N. Reactive ion etching of GaAs with hight aspect ratios with Cl2-CH4-H2-Ar mixtures / N. Vodjdani, P. Parrens // J. Vac. Sci. Technol. - 1987. - V. 5 - № 6. - P. 1591-1598.

55. Hahn, Y. B. Effect of inert gas additive species on Cl2 high density plasma etching of compound semiconductors. Part II. InP, InSb, InGaP and InGaAs / Y. B. Hahn, D. C. Hays, H. Cho, K. B. Jung, C. R. Abernathy, S. J. Pearton, R. J. Shul // Applied Surface Science. - 1999. - № 147. - P. 215-221.

56. Norasetthekul, S. Dry etch chemistries for TiO2 thin films / S. Norasetthekul, P. Y. Park, K. H. Baik, K. P. Lee, J. H. Shin, B. S. Jeong, V. Shi-shodia, E. S. Lambers, D. P. Norton, S. J. Peartom // Appl. Surf. Sci. - 2001. - № 185. - P. 27.

57. Shibano, T. Platinum etching in Ar/Cl2 plasmas with photoresist mask / T. Shibano, K. Nakamura, T. Takenaga // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1999. - V. 17 - № 8. - P. 799-804.

58. Дунаев, А. В. Параметры плазмы и механизмы плазмохимического травления GaAs в смесях HCl с аргоном и хлором / А. В. Дунаев, С. А. Пивоваренок, А. М. Ефремов, В. И. Светцов, С. П. Капинос, А. В. Юдина // Микроэлектроника.

- 2013. - Т. 42. - № 4. - С. 271-278.

59. Smolinsky, G. Time-dependence etching of GaAs and InP with CCl4 and HCl plasmas: electrode material and oxidant addition effects / G. Smolinsky, R. A. Gottscho, M. Abys // J.Appl. Phys. - 1983. - V. 54. - № 6. - p. 3518-3523.

60. Donelly, V. Temperature dependence of GaAs etching in a chlorine plasma / V. M. Donelly, D. L. Flamm, C. W. Tu, D. E. Ibbotson // J.Electrochem.Soc. - 1982. - V. 129. - №. 1. - p. 2533-2537.

61. Sugano, T. Applications of plasma processes to VLSI technology / T. Sugano. - N. -Y.: Wiley, 1990. - P. 394. - ISBN-13: 978-0471869603.

62. Efremov, A. M. Plasma parameters and etching mechanisms of metals and semiconductors in hydrogen chloride / A. M. Efremov, S. A. Pivovarenok, V. I. Svettsov // Russian Microelectronics. - 2009. - V. 38. - P. 147-159.

63. Efremov, A. M. The parameters of plasma and the kinetics of generation and loss of active particles under conditions of discharge in HCl / A. M. Efremov, V. I. Svetsov // High Temperature. - 2006. - V. 44. - P. 189-198.

64. Efremov, A. M. Plasma parameters and chemical kinetics of an HCl DC glow discharge / A. M. Efremov, G. H. Kimb, D. I. Balashov, C. I. Kimb // Vacuum. - 2006.

- № 81. - P. 244-250.

65. Ефремов, А. М. Математическое моделирование разряда в хлороводороде / А. М. Ефремов, В. И. Светцов, Д. И. Балашов // Известия Вузов. Химия и хим. технология. - 2003. - Т. 46. - № 3. - С. 118-122.

66. Рыбкин, В. В. Компиляция данных по сечениям элементарных процессов для расчетов коэффициентов скоростей процессов в неравновесных системах / А. П. Куприяновская, В. В. Рыбкин, Ю. А. Соколова, А. Н. Тростин ; Черкассы, 1990. - 60 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 921-В90.

67. Morgan, W. L. A critical evaluation of low-energy electron impact cross sections for

plasma processing modeling. I: Cl2, F2, and HCl / W. L. Morgan // Plasma Chem. Plasma Proc. - 1992. - V. 12. - № 4. - P. 449-476.

68. Ефремов, А. М. Электрофизические параметры плазмы тлеющего разряда постоянного тока в смеси HCl/Ar / А. М. Ефремов, А. В. Юдина, В. И. Светцов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2011. - Т. 54. - № 3. - С. 15-18.

69. Lochte-Holtgreven, W. Plasma Diagnostics / W. Lochte-Holtgreven. - N. Y.: AIP Press, 1995. 928 p.

70. Немец, В. М. Спектральный анализ неорганических газов / В. М. Немец, А. А. Петров, А. А. Соловьев. - Л.: Химия, 1988. - 350 с.

71. Donnelly, V. M. Optical diagnostic studies in plasmas and plasma processing / V. M. Donnelly // MRS Proceedings. - 1986. - V. 68. - p. 95-107.

72. Давлятшина, А. А. Излучение плазмы хлористого водорода / А. А. Давлятши-на, С. А. Пивоваренок, А. В. Дунаев, А. М. Ефремов, В. И. Светцов // Известия Вузов. Химия и хим. технология. - 2011. - Т.54. - №. 4. - С. 22-26

73. Richards, A. D. Atomic chlorine concentration measurements. A comparison of infrared absorbtion and optical emission actinometry / A. D. Richards, W. E. Thompson, K. D. Allen // J. Appl. Phys. - 1987. - V. 62. - № 3. - P. 792-807.

74. Шуаибов, А. К. Оптические характеристики плазмы поперечного объемного разряда в смеси гелия и хлористого водорода / А. К. Шуаибов, Л. Л. Шимон, И. В. Шевера, И. И. Сабов // Журнал технической физики. - 2006. - Т. 76. - №. 2. - С. 135-136.

75. Давлятшина, А. А. Электрофизические параметры и спектры излучения плазмы смеси HCl-O2 / А. А. Давлятшина, А. М. Ефремов, В. И. Светцов, О. C. Дементьев // Сборник трудов 4 Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии. ISTAPC-2005. - Иваново, ИГХТУ, 2005.- с. 91-93.

76. Jureta, J. Threshold electron impact excitation of hydrogen chloride /J. Jureta, S. Cvejanovic, D. Cvejanovic, M. Kurepa, D. Cubric // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. - 1989. - V. 22. - P. 2623-2631.

77. Ефремов, A. M. Спектр излучения тлеющего разряда в хлоре. / A. M. Ефремов,

А. П. Куприяновская, В. И. Светцов // Журнал прикладной спектроскопии. -1993. - № 3-4. - T. 59. - 222 с.

78. Карякин, Ю. В. Чистые химические вещества / Ю. В. Карякин, И. И. Ангелов // Изд. 4-е; перераб. и доп. - М.: Химия, 1974. - 408 с.

79. Лебедев, Ю. А. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии / Ю. А. Иванов, Ю. А. Лебедев, Л. С. Полак. - М.: Наука, 1981. - с. 142.

80. Куприяновская, А. П. Влияние условий разряда и температуры стенки на электрические характеристики и излучение положительного столба тлеющего разряда в хлоре / А. П. Куприяновская, В. И. Светцов, Д. В. Ситанов // Черкассы, 1993. - Деп. в ВИНИТИ. № 59. - хп. 93.

81. Donnelly, V. M. Diagnostics of inductively coupled chlorine plasmas: Measurements of the neutral gas temperature / V. M. Donnelly, M. V. Malyshev // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V. 77. - P. 2467.

82. Рохлин, Г. Н. Разрядные источники света / Г. Н. Рохлин. - Изд. 2-е; перераб. и доп. - М.: Энергатомиздат, 1991. - 720 с. - ISBN 5-283-00548-8.

83. Бабичев, А. П. Физические величины: справочник / А. П. Бабичев, Н. Л. Бабушкина, А. М. Братковский и др. ; под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихо-ва. - М.: Энергатомиздат, 1991. - 1232 с. - ISBN 5-283-04013-5.

84. Пирс, Р. Отождествление молекулярных спектров / Р. Пирс, А. Гейдон. - М.: Изд. иностр. лит, 1949. - 540 с.

85. Свентицкий, А. Р. Таблицы спектральных линий нейтральных и ионизованных атомов / А. Р. Свентицкий, Н. С. Стриганов - М.: Атомиздат, 1966. - 900 с.

86. Lister, G. G. Low pressure gas discharge modeling / G.G. Lister // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1992. - V. 25. - P. 1649-1680.

87. Александров, Н. Л. Энергетическое распределение и кинетические коэффициенты электронов в газах в электрическом разряде. В кн. «Химия плазмы» / Н. Л. Александров, Э. Е. Сон. - М.: Атомиздат, 1975. - Вып. 7. - С. 35-75.

88. Sherman, B. J. The difference differential equation of electron energy distribution in a gas / B. J. Sherman // J. Math. Anal. Appl. - 1960. - V. 1. - P. 324-354.

89. Смит, К. Численное моделирование газовых лазеров / К. Смит, Р. Томсон. -М.: Мир, 1981. - с. 515.

90. CRC Handbook of chemistry and physics / ed. by D. R. Lide. - 90 ed. - N. Y.: CNR Press, 2010. - 2496 p. - ISBN 1-420-09084-4.

91 . Пономарева, А. Краткий справочник физико-химических величин / А. Пономарева, А. Равдель, Н. Барон, З.Тимофеева ; под ред. А. Равделя, А. Пономаревой. - изд. 10-е ; испр. и доп. - СПб.: «Иван Федоров», 2003. - 156 с. - ISBN 58194-0071-2.

92. Бровикова, И. Н. Кинетические характеристики образования и гибели атомов водорода в положительном столбе тлеющего разряда в Н2 / И. Н. Бровикова, Э. Г. Галиаскаров, В. В. Рыбкин, А. Б. Бессараб // ТВТ. - 1998. - T. 35. - С. 706.

93. Clyne, M. A. A. Recombination of ground state halogen atoms. Part 2. Kinetics of overall recombination of chlorine atoms / M. A. A. Clyne, D. H. Stedmane / Trans. Faraday Sos. 64. - 1988. - №550. - Part 10. - P.2968-2975.

94. Холодкова, Н.В. Гетерогенная рекомбинация атомов на поверхностях твердых тел / Н. В. Холодкова, И.В. Холодков // Известия Вузов. Химия и хим. технология. - 2014. - Т. 57. - № 2. - С. 3-9.

95. Мурин, Д.Б. Электрофизические параметры и эмиссионные спектры плазмы тлеющего разряда в хлористом водороде / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, С.А. Пивоваренок, А.В. Дунаев, В.И. Светцов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2011. - Т. 54. - Вып. 9. - С. 48-52.

96. Мурин, Д.Б. Влияние состава смеси на электрофизические параметры и спектры излучения плазмы HCl-O2 и HCl-Ar / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, С.А. Пивоваренок, А.В. Дунаев, В.И. Светцов // Теплофизика высоких температур. - 2011. - Т. 49. - № 4. - С. 509-512.

97. Мурин, Д.Б. Исследование влияния добавки водорода на электрофизические параметры и спектры излучения плазмы тлеющего разряда в хлористом водороде / Д.Б. Мурин, С.А. Пивоваренок, А.В. Дунаев А.Е. Левенцов // Сборник трудов VI Международного симпозиума по теоретической и прикладной

плазмохимии: 5-9 сентября 2011 г. - г. Иваново: ИГХТУ. - 2011. - С. 129-132.

98. Мурин, Д.Б. Электрофизические параметры плазмы бинарных смесей HCl+Ar, He, H2, O2 и Cl2 / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2015. - Т. 58. - № 4. - С. 14-18.

99. Мурин, Д.Б. Кинетика и концентрации атомов хлора в плазме смесей HQ-Ar / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, А.В. Юдина, О.С. Дементьев, В.И. Светцов // Химия высоких энергий. - 2013. - Т. 47. - №2. - С. 147-151.

100. Murin, D.B. The effects of additive gases (Ar, N2, H2, Cl2, O2) on HCl plasma parameters and composition / D.B. Murin, A.M. Efremov, A.V. Yudina, A.A. Davlyatshina, V.I. Svetsov // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2013. - V. 8700. 870003-1.

101. Бровикова, И. Н. Кинетические характеристики диссоциации молекул кислорода в положительном столбе разряда постоянного тока / И. Н. Бровикова, В. В. Рыбкин, А. Б. Бессараб, А. Л. Шукуров // Химия высоких энергий. - 1997. - Т. 31. - № 2. - С. 146-148.

102. Efremov, A. Model-Based Analysis of Plasma Parameters and Active Species Kinetics in Cl2/X (X = Ar, He, N2) Inductively Coupled Plasmas / A. Efremov, Nam-Ki Min, Bok-Gil Choi, Kyu-Ha Baek, Kwang-Ho Kwon // Journal of The Electrochemical Society.- 2008. - V. 155. - № 12. - P. D777-D782.

103. Ситанов, Д. В. Параметры плазмы и кинетика образования и гибели активных частиц в разряде в хлоре / Д. В. Ситанов, А. М. Ефремов, В. И. Светцов В.И. // ТВТ. - 2008. - Т. 46. - №1. - с.15-22.

104. Юдина, А. В. Кинетика атомно-молекулярных реакций и концентрации нейтральных частиц в плазме HCl и его смесях с хлором и водородом / А. М. Ефремов, А. В. Юдина, С. С. Лемехов, В. И. Светцов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2011. - Т. 54. - № 1. - С. 36-39.

105. Efremov, A. M. Compilation of cross section data of elementary processes of HCl applicable for plasma modeling / A. M. Efremov, V. I. Svetsov, D. I. Balashov // Contrib. Plasma Phys. - 1999. - V. 39. - p. 247.

106. Мурин, Д.Б. Интенсивности излучения и концентрации активных частиц в плазме тлеющего разряда в смесях хлористого водорода с аргоном и гелием / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, В. И. Светцов, С.А. Пивоваренок, А.А. Овцын, С.С. Шабадаров // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - № 4. - С. 29-33.

107. Мурин, Д.Б. Интенсивности излучения и концентрации нейтральных частиц в плазме тлеющего разряда постоянного тока в смесях HCl-H2 и HCl-O2 / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, В. И. Светцов, С.А. Пивоваренок, Е.М. Годнев // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - № 8. - С. 41-44.

108. Мурин, Д.Б. Вероятности гетерогенной рекомбинации атомов в плазме смесей HCl с инертными и молекулярными газами / Д.Б. Мурин, А.М. Ефремов, В. И. Светцов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - №. 10. - С. 45-47.

109. Баринов, С. М. Спектральное исследование плазмы тлеющего разряда в метане и его смесях с аргоном / С. М. Баринов, В. И. Светцов, А. М. Ефремов // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - № 1. - С. 62-65.

110. Suzuki, K. Light emission from chlorine atoms formed in the dissociative excitation of HCI in a flowing afterglow of discharged argon / K. Suzuki, J. Nishiyama // Chem. Phys. Lett. - 1990. - № 58. - P. 145 - 148.

111. Антонов, А.В. Спектры излучения разряда в парах НС1 / А. В. Антонов, A. M. Ефремов; Материалы первой всероссийской конференции «Молекулярная физика неравновесных систем» Иваново: ИвГУ, 1999. - с. 2.

112. Ефремов, А. М. Параметры плазмы HC1 и HBr в условиях тлеющего разряда постоянного тока / А. М. Ефремов, А. А. Смирнов, В. И. Светцов // Химия высоких энергий. - 2010. - Т. 44. - № 3. - С. 277-281.

113. Kwon, K.-H. A model-based analysis of plasma parameters and composition in HBr/X, X = Ar, He, N2 inductively coupled plasmas / K.-H. Kwon, A. Efremov, M. Kim, N.-K. Min, J. Jeong, K. Kim // Journal of The Electrochemical Society. -2010. - V.157. - P. H574-H579.

114. Gorse, C. Non-equilibrium dissociation of HC1 & H2 molecules under electrical discharges: The role of dissociative attachment / C. Gorse, M. Capitelly // J. Chem. Phys. - 1986. - V. 102. - № 1-2. - p. l.

115. Lee, C. Global model of Ar, O2, Cl2, and Ar/O2 high-density plasma discharges / C. Lee, M.A. Lieberman // J. Vac. Sci. Technol. A - 1995. - V. 13. - P. 368 - 372.

116. Maksimov, A. I. Mechanism of formation and decay of some O1 levels in the positive column of a glow discharge in O2 / A. I. Maksimov, V. V. Rybkin // Journal of Applied Spectroscopy. - 1982. - V. 37. - № 5. - P. 1233-1236.

117. Ефремов, A. M. Диссоциация молекул хлора в плазме тлеющего разряда в смесях с аргоном, кислородом, азотом. / А. М. Ефремов, В. И. Светцов, Д. В. Ситанов // Химия высоких энергий. - 1998. - Т. 32. - № 2. - 148 с.

118. Мурин, Д.Б. Кинетика нейтральных частиц и вероятности гетерогенной гибели атомов хлора и водорода в плазме смеси HCl+He / Д.Б. Мурин, А.А. Овцын, А.М. Ефремов // Сборник трудов VII Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии: 2-7 сентября 2014 г. - г. Иваново: ИГХТУ. - 2011. - С. 126-129.

119. Murin, D.B. Kinetics of heterogeneous decay of chlorine and hydrogen atoms in plasmas of HCl binary mixtures with Ar, H2, O2, and Cl2 / D.B. Murin, A.M. Efremov // High Energy Chemistry. - 2015. - V. 49. - N. 4. - P. 282-285.

120. Ситанов, Д. В. Роль ионов и УФ- излучения в процессе травления арсенида галлия / Д. В. Ситанов, Ю. В. Кириллов, В.И. Светцов // Химия высоких энергий. - 2000. - Т.34. -№5. - С. 377-381.